Концепция биосферы и экология

ЛЕКЦИЯ 9
КОНЦЕПЦИЯ БИОСФЕРЫ И ЭКОЛОГИЯ
В 1875 году Эдуард Зюсс – известный австрийский геолог, впервые применил
термин «биосфера», который был использован автором и другими учеными только в
специальной (геологической и географической) литературе, ввиду того, что данный
термин не имел определения. В 1926 году в Ленинграде вышла книга выдающегося
русского ученого В.И.Вернадского «Биосфера», в которой дано представление о биосфере
Земли как о планетарной оболочке, наполненной, преобразованной и постоянно
меняющейся за счет жизнедеятельности организмов, обитающих на планете.
1. БИОСФЕРА, ЕЕ СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ. Под биосферой понимается
совокупность всех живых организмов вместе со средой их обитания, в которую входят:
вода (гидросфера), нижняя часть атмосферы и верхняя часть земной коры, населенная
микроорганизмами (литосфера). Живые организмы и среда их обитания непрерывно
взаимодействуют между собой и находятся в тесном, органическом единстве, образуя
целостную динамическую систему. Биосфера представляет собой глобальную природную
суперсистему, которая в свою очередь состоит из множества подсистем. Эволюция
биосферы обусловлена тремя группами факторов: развитием нашей планеты,
биологической эволюцией живых организмов и развитием человеческого общества.
Одним из первых учение о биосфере стал создавать и разрабатывать русский
ученый В.И.Вернадский. По мнению Вернадского кроме самого живого вещества в состав
биосферы входят все продукты его жизнедеятельности, выработанные за время
существования последнего. Живое вещество выполняет ведущие функции в
формировании земной коры, то есть оно служит основным системообразующим
фактором и связывает биосферу в единое целое. Живые организмы в пределах биосферы
распределены неравномерно. На большой высоте и в глубинах гидросферы и литосферы
организмы встречаются редко. Жизнь сосредоточена главным образом на поверхности
земли, в почве и поверхностном слое Мирового океана. В.И.Вернадский выделил две
формы концентрации живого вещества: жизненные пленки и сгущения жизни.
Жизненные пленки существуют в океане (планктонная и придонная) и на суше
(наземная и почвенная). Планктонная пленка лежит на границе атмосферы и гидросферы,
а донная – на границе гидросферы и литосферы. Верхняя пленка на суше (наземная)
расположена на границе атмосферы и литосферы, а почвенная – в литосфере.
Сгущения жизни в океане различают трех типов: прибрежные, саргассовые и
рифовые. Сгущения жизни на суше представлены береговыми, пойменными и
тропическими формами.
Вся остальная часть биосферы является зоной разряжения живого вещества. Масса
живого вещества очень мала по сравнению с массой неживого вещества и составляет 0,010,02% от косного вещества биосферы. В то же время живое вещество играет
главенствующую роль в геохимических процессах. Живое вещество в биосфере
выполняет следующие важные функции:
1. Энергетическую функцию – поглощение солнечной энергии и энергии при
хемосинтезе, дальнейшая передача энергии по пищевой цепи.
2. Концентрационную функцию – избирательное накопление определенных
химических веществ.
3. Средообразующую функцию – преобразование физико-химических
параметров среды.
4. Транспортную функцию – перенос веществ в вертикальном и
горизонтальном направлениях.
5. Деструктивную функцию – минерализация необиогенного вещества,
разложение неживого неорганического вещества.
Живые организмы осуществляют миграцию химических элементов в биосфере в
процессе дыхания, питания, обмена веществ и энергии.
Главная функция биосферы заключается в обеспечении круговорота химических
элементов, который выражается в циркуляции веществ между атмосферой, литосферой,
гидросферой и живыми организмами. Динамическая гармония биосферы достигается
уравновешиванием ее подсистем, которые постоянно взаимодействуют друг с другом,
путем взаимного приспособления. Коэволюция, или взаимное приспособление,
обеспечивает условия взаимного сосуществования и повышения устойчивости живой
системы. Идея коэволюции является новой перспективной идеей естественных и
социальных наук. Ведь в приспособлении друг к другу (как в природе, так и в обществе)
решающую роль играет не борьба за существование, а взаимопомощь, согласованность и
сотрудничество.
2. ЧЕЛОВЕК И БИОСФЕРА. Современная биосфера сложилась в результате
длительного эволюционного процесса живого и косного вещества нашей планеты. Роль
человека в развитии биосферы определяется его биосоциальной природой. Существование
человека как гетеротрофного организма зависит от наличия органической пищи, воздуха,
воды и т.д. В то же время человек обладает разумом, способностью к труду, творческой
деятельностью, производственными отношениями. На ранних этапах существования
человека его деятельность не нарушала равновесия в биосфере. Постепенно деятельность
человека стала не просто приспособлением к условиям среды, но приобрела разумный
целенаправленный характер, изменяя окружающую природу. Деятельность человека стала
мощным экологическим фактором, нарушающим равновесие в биосфере. В результате
этой деятельности происходят изменения климата, ландшафтов, состава атмосферы,
видового и численного состава живых существ. То есть человек создает техносферу,
которая не составляет целостную систему с биосферой. Деятельность человека
представляет угрозу для экологического равновесия, для существования биосферы.
Выходом из экологического кризиса должно стать создание на Земле ноосферы.
Ноосфера – это высшая стадия развития биосферы, когда преобразующая деятельность
человека основывается на научном понимании естественных и социальных процессов с
учетом общих законов развития природы. Термин «ноосфера» переводится буквально как
сфера разума. Впервые его ввел в научный оборот Э.Леруа в 1927 году. Вместе с
П.Тейяром де Шарденом он рассматривал ноосферу как некое идеальное образование,
внебиосферную оболочку мысли, окружающую Землю. Учение о ноосфере было
разработано В.И.Вернадским. Важным в учении В.И.вернадского о ноосфере было то, что
он впервые осознал и попытался осуществить синтез естественных и общественных наук
при изучении проблем глобальной деятельности человека, активно перестраивающего
окружающую среду. Стержнем учения Вернадского о ноосфере была мысль о том, что
человек несет прямую ответственность за эволюцию планеты.
В настоящее время под ноосферой понимается сфера взаимодействия человека и
природы, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится главным
определяющим фактором развития. В структуре ноосферы можно выделить в качестве
составляющих: человечество, общественные системы, совокупность научных знаний,
сумму техники и технологий в единстве с биосферой. Гармоничная взаимосвязь всех этих
составляющих есть основа устойчивого существования и развития ноосферы.
Идеи В.И.Вернадского нашли отражение в современной концепции устойчивого
развития. Устойчивое развитие предполагает установление баланса между потреблением
и воспроизводством природных ресурсов, обеспечение устойчивого роста благосостояния,
социальной защищенности и возможности гармоничного развития личности. Устойчивое
развитие – это поступательное движение темпов экономического роста, при котором
давление на окружающую среду компенсируется восстановлением ее свойств.